一种火点确定方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种火点确定方法及系统，该方法包括：获取待检测火点范围在预设时间段内的遥感数据；对所述遥感数据进行预处理，获取待确定的火点像元；根据所述待确定的火点像元的时序，通过聚类算法将属于同一聚类的待确定的火点像元中的冗余火点像元剔除，确定火点像元。通过获取预设时间段内的遥感数据，将遥感数据中的非火点像元去除，得到待确定的火点像元，最后通过聚类算法将统一类中同于的冗余火点像元去除，得到火点像元，该方法通过将冗余火点去除，避免了火点的多判和错判现象，能够获取较准确的火点像元的数据，为加强农作物秸秆焚烧监控提供可靠依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及火点判断
，尤其涉及一种火点确定方法及系统。
技术介绍
秸秆在生物质燃烧中占有重要位置。秸秆主要指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花和甘蔗等农作物在收获籽实后剩余的地表生物质。农作物秸秆含有大量的C、H、O、N和S等元素，其燃烧会产生一系列物质，如CO2、CO、CH4、N2O、NOX、悬浮颗粒物和一些有机烃类及有毒有害物质等，尤其是田间大量直接燃烧会造成短时间严重的大气污染。随着农作物单产提高，农业秸秆总量迅速增加。但近年来直接作为生活燃料和饲料的比例却大幅度下降，多数地区开始出现秸秆田间焚烧现象。由于秸秆焚烧火点分布在各县、乡不易查证，难以统计，因此对秸秆焚烧的治理往往无的放矢，难以奏效。卫星遥感技术具有时效性强、资料获取快捷和费用低廉的特点，利用卫星遥感技术可以动态、准确地监测大范围的秸秆焚烧状况。国内外在这方面已开展了较多研究及应用。目前通过MODIS卫星和SUOMI-NPP卫星数据在测量火灾方面都已获得了相当的应用，两者在设计和运行上的差异依然会导致火点预测的不一致性。MODIS的TERRA和AQUA卫星均可以保证每24小时对于指定观测区域进行两次以上的观测。则理论上每天可以获得4次MODIS观测数据。相反，对某个指定的观测区域，SUOMI-NPP卫星每天则至多可以有两次观测机会。因此对于相同的火点，可能经过多次观测。由于拍摄角度，传感器等区别，对于同一个火点，MODIS和SUOMI-NPP卫星的监测可能会产生空间上的偏差，从而导致多判和错判。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种火点确定方法及系统，该方法通过将冗余火点去除，避免了火点的多判和错判现象。第一方面，本专利技术提供了一种火点确定方法，包括：获取待检测火点范围在预设时间段内的遥感数据；对所述遥感数据进行预处理，获取待确定的火点像元；根据所述待确定的火点像元的时序，在同一时段内，通过聚类算法将属于同一聚类的待确定的火点像元中的冗余火点像元剔除，确定火点像元。可选的，所述对所述遥感数据进行预处理，获取待确定的火点像元，包括：在所述遥感数据中，将预设第一距离分辨率的近红外波段数据作为原始遥感数据，在所述原始遥感数据中确定云和水体像元；通过三次多项式插值法将预设第一距离分辨率的包括云和水体像元的原始遥感数据转换为预设第二距离分辨率的遥感数据。可选的，所述根据所述待确定的火点像元的时序，在同一时段内，通过聚类算法将属于同一聚类的待确定的火点像元中的冗余火点像元剔除，确定该时段火点像元，包括：根据所述遥感数据获取所述待确定的火点像元的拍摄时间；根据所述拍摄时间将所述火点像元进行排序，在同一时段内，通过空间K均值法将属于同一聚类的待确定的火点像元中的冗余火点像元剔除，确定该时段火点像元。可选的，所述根据所述拍摄时间将所述火点像元进行排序，在同一时段内，通过空间K均值法将属于同一聚类的待确定的火点像元中的冗余火点像元剔除，确定该时段火点像元，包括：获取初始聚类中每一聚类的中心的经纬度数据，所述初始聚类的数量为K；根据所述待确定的火点像元到每个所述每一聚类的中心的欧几里得距离，对所述待确定的火点像元进行分类；根据每一聚类中的火点像元更新每一聚类的中心，直至每一聚类中的待确定的火点像元到每一聚类的中心的欧几里得距离不再减小为止，获得聚类结果；根据所述聚类结果获取的Silhouette的值，根据所述Silhouette的值确定是否需要更改所述初始聚类的数量K，如否，则将每一个聚类中保留一个火点像元，将冗余的火点像元剔除后，确定最终的火点像元。可选的，所述根据所述聚类结果获取的Silhouette的值，根据所述Silhouette的值确定是否需要更改所述初始聚类的数量K，包括：若根据所述聚类结果获取的Silhouette的值大于等于0.6，则不需要更改所述初始聚类的数量K。第二方面，本专利技术还提供了一种火点确定系统，包括：第一获取模块，用于获取待检测火点范围在预设时间段内的遥感数据；数据预处理模块，用于对所述遥感数据进行预处理，获取待确定的火点像元；火点确定模块，用于根据所述待确定的火点像元的时序，通过聚类算法将属于同一聚类的待确定的火点像元中的冗余火点像元剔除，确定火点像元。可选的，所述数据预处理模块，具体用于：在所述遥感数据中，将预设第一距离分辨率的近红外波段数据作为原始遥感数据，在所述原始遥感数据中确定云和水体像元；通过三次多项式插值法将预设第一距离分辨率的包括云和水体像元的原始遥感数据转换为预设第二距离分辨率的遥感数据。可选的，所述火点确定模块，包括：第二获取模块，用于根据所述遥感数据获取所述待确定的火点像元的拍摄时间；冗余火点剔除模块，用于根据所述拍摄时间将所述火点像元进行排序，通过空间K均值法将属于同一聚类的待确定的火点像元中的冗余火点像元剔除，确定火点像元。可选的，所述冗余火点剔除模块，具体用于：获取初始聚类中每一聚类的中心的经纬度数据，所述初始聚类的数量为K；根据所述待确定的火点像元到每个所述每一聚类的中心的欧几里得距离，对所述待确定的火点像元进行分类；根据每一聚类中的火点像元更新每一聚类的中心，直至每一聚类中的待确定的火点像元到每一聚类的中心的欧几里得距离不再减小为止，获得聚类结果；根据所述聚类结果获取的Silhouette的值，根据所述Silhouette的值确定是否需要更改所述初始聚类的数量K，如否，则将每一个聚类中保留一个火点像元，将冗余的火点像元剔除后，确定最终的火点像元。可选的，所述冗余火点剔除模块，具体用于：若根据所述聚类结果获取的Silhouette的值大于等于0.6，则不需要更改所述初始聚类的数量K。由上述技术方案可知，本专利技术提供一种火点确定方法及系统，通过获取预设时间段内的遥感数据，将遥感数据中的非火点像元去除，得到待确定的火点像元，最后通过聚类算法将统一类中同于的冗余火点像元去除，得到火点像元，该方法通过将冗余火点去除，避免了火点的多判和错判现象，能够获取较准确的火点像元的数据，为加强农作物秸秆焚烧监控提供可靠依据。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火点确定方法，其特征在于，包括：获取待检测火点范围在预设时间段内的遥感数据；对所述遥感数据进行预处理，获取待确定的火点像元；根据所述待确定的火点像元的时序，通过聚类算法将属于同一聚类的待确定的火点像元中的冗余火点像元剔除，确定火点像元。

【技术特征摘要】
1.一种火点确定方法，其特征在于，包括：
获取待检测火点范围在预设时间段内的遥感数据；
对所述遥感数据进行预处理，获取待确定的火点像元；
根据所述待确定的火点像元的时序，通过聚类算法将属于同一聚
类的待确定的火点像元中的冗余火点像元剔除，确定火点像元。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述遥感数
据进行预处理，获取待确定的火点像元，包括：
在所述遥感数据中，将预设第一距离分辨率的近红外波段数据作
为原始遥感数据，在所述原始遥感数据中确定云和水体像元；
通过三次多项式插值法将预设第一距离分辨率的包括云和水体像
元的原始遥感数据转换为预设第二距离分辨率的遥感数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待确
定的火点像元的时序，通过聚类算法将属于同一聚类的待确定的火点
像元中的冗余火点像元剔除，确定火点像元，包括：
根据所述遥感数据获取所述待确定的火点像元的拍摄时间；
根据所述拍摄时间将所述火点像元进行排序，通过空间K均值法将
属于同一聚类的待确定的火点像元中的冗余火点像元剔除，确定火点
像元。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述拍摄
时间将所述火点像元进行排序，对于同一时间段内的火点数据，通过
空间K均值法将属于同一聚类的待确定的火点像元中的冗余火点像元
剔除，确定该时段火点像元，包括：
获取初始聚类中每一聚类的中心的经纬度数据，所述初始聚类的
数量为K；
根据所述待确定的火点像元到每个所述每一聚类的中心的欧几里
得距离，对所述待确定的火点像元进行分类；
根据每一聚类中的火点像元更新每一聚类的中心，直至每一聚类
中的待确定的火点像元到每一聚类的中心的欧几里得距离不再减小为
止，获得聚类结果；
根据所述聚类结果获取的Silhouette的值，根据所述Silhouette的值
确定是否需要更改所述初始聚类的数量K，如否，则将每一个聚类中保
留一个火点像元，将冗余的火点像元剔除后，确定最终的火点像元。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述聚类
结果获取的Silhouette的值，根据所述Silhouette的值确定是否需要更改
所述初始聚类的数量K，包括：
若根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弓，顾竹，李正学，
申请(专利权)人：张弓，
类型：发明
国别省市：北京;11